高等学校科技创新工程重大项目(Z08119)
- 作品数：9 被引量：58H指数：5
- 相关作者：乔学光贾振安高宏傅海威刘钦朋更多>>
- 相关机构：西安石油大学西北大学西北工业大学更多>>
- 发文基金：高等学校科技创新工程重大项目国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 两点封装的光纤布拉格加速度传感器设计被引量：10
- 2012年
- 提出了一种双半孔梁光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器实现加速度信号测量的方法。首先,建立了两点封装FBG的加速度传感模型,理论分析了加速度与位移敏感点的线性响应。其次,从理论上分析了两点封装方案中FBG的自振特性,讨论了封装光纤的长度和预应力对光纤自振频率的影响。最后,依据FBG的自振特性设计了FBG加速度传感器,并通过实验研究了FBG加速度传感器的线性响应和幅频响应特性。实验结果表明:提出的传感器在10～250Hz具有较好的平坦区,加速度响应灵敏度为41.2pm/G;加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%。同时,该加速度传感器具有较强的方向抗干扰性,轴向交叉灵敏度小于4.8%。
- 刘钦朋乔学光傅海威高宏
- 关键词：光纤光学光纤布拉格光栅自振特性
- FBG加速度传感系统随机误差模型及实验研究被引量：1
- 2016年
- 为了实现光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感系统的精确测量,提出并建立一种FBG加速度传感系统随机误差理论模型,并实验研究了系统的误差源。首先,分析FBG加速度传感系统的构成,包括传感器的封装设计、传感光源以FBG解调技术;进而研究系统的噪声源及其特性,建立FBG加速度传感系统的随机误差理论模型,并分析FBG加速度传感系统的主要噪声系数;基于随机误差理论模型,实验研究FBG加速度传感系统随机误差的方差识别,通过时域零输入的输出数据量化研究加速度传感系统的量化噪声系数、零偏不稳定系数、速度随机游走系数、加速度斜坡系数和加速度随机游走系数,对FBG加速度传感系统的综合性能进行评价。本文的理论模型和识别方法可为FBG加速度传感技术的改进和提高提供了定量客观的参考。
- 刘钦朋惠君尧乔学光贾振安傅海威禹大宽高宏
- 基于长周期光纤光栅和保偏光纤Sagnac环光谱特性的温度与应变测量研究被引量：4
- 2012年
- 提出并研制了一种结构简单、成本低廉的温度与应变同时测量系统,其结构是在保偏光纤Sagnac环内接入一个长周期光纤光栅(LPFG)。利用LPFG对保偏光纤Sagnac环的透射光谱进行调制,通过监测谐振峰波长和强度的变化,发现波长随温度和保偏光纤的应变变化,强度随LPFG的应变变化,因此可以实现温度与应变的区分测量,并且可判断出应变的施加位置。实验得到该系统的温度灵敏度为0.181 81nm.℃-1,LPFG区的应变灵敏度为0.005 283dB.με-1,保偏光纤Sagnac环区的应变灵敏度为0.015 72nm.με-1。实验结果表明该方案可行,并具有一定的实用性。
- 邵敏乔学光兆雪傅海威贾振安冯德全
- 关键词：长周期光纤光栅SAGNAC环应变传感
- 基于单膜片FBG的加速度传感器优化设计被引量：8
- 2015年
- 提出了一种基于单膜片全粘封装的光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感模型。首先,理论分析了其传感原理,并优化了最佳加速度灵敏度,深入分析和讨论了该模型的加速度灵敏度的频率响应。然后,基于该模型设计了FBG加速度传感器,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结果表明:在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为36.6pm/G,实验值与理论值得的相对误差为3.68%;实验研究了传感器的横向抗干扰能力,交叉灵敏度小于1.3%,表明基于该模型的FBG加速度传感器具有较好的响应特性。
- 刘钦朋乔学光贾振安傅海威禹大宽高宏
- 关键词：光纤光学膜片
- 基于光源滤波的高精度光纤光栅地震检波解调系统被引量：14
- 2010年
- 利用光纤超荧光光源在1530nm附近具有较好的线性边带做边沿滤波器进行滤波解调,并对边沿滤波和光源的工作原理进行了深入分析。由于光源波长检测灵敏度对系统解调灵敏度起决定作用,所以系统光源采用了双程后向结构,在线性边带的下降沿2.5nm范围内功率随波长变化的灵敏度为-14.7μW/nm,线性拟合度达到了0.9995。系统采用全光结构,提高了解调速度。通过对地震检波的模拟测量,解调检测波长灵敏度可达-1.27pm/mV,应变分辨力为1.06με。实验表明,该解调系统具有操作简单、灵敏度高、稳定性好、性价比高且反应速度快,可以实现对地震信号的实时检测。
- 乔学光丁锋贾振安宋娟
- 关键词：光纤光学光纤光源
- 基于弹性管的光纤布拉格光栅加速度传感研究被引量：5
- 2012年
- 为实现光纤光栅加速度测量,提出了一种基于弹性管的两点式封装光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器。首先理论分析了其传感原理,并建立了其响应灵敏度的解析表达式,通过引入加速度理想灵敏度的概念,讨论了此类型加速度灵敏度的频率响应;其次,基于该模型设计了FBG加速度计,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结果表明:在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为63.0pm/G。实验值与理论值的相对误差为0.98%,实验与理论吻合的较好。
- 刘钦朋乔学光赵建林贾振安傅海威高宏
- 关键词：光纤光学光纤布拉格光栅
- 基于长周期光纤光栅线性边缘滤波的地震波解调系统被引量：11
- 2011年
- 设计一种针对地震波信号的解调系统,讨论了长周期光纤光栅(LPFG)制作时参数的控制方法,选用边缘特性良好的LPFG做线性边缘滤波器,在1 550.35~1 553.14 nm间具有0.998 96的线性拟合度,功率灵敏度达1.692 dBm/nm。在信号处理中,采用参考光路与滤波光路比较,消除本底信号的影响;利用LabVIEW软件代替部分硬件,并作为信号采集及信号分析处理功能模块,使系统解调检测波长灵敏度达到1.13 pm/mV,在低频段(2~150 Hz),动态分辨率为0.08 pm/(Hz)^(1/2),动态范围为50~60 dB。本文解调系统操作简单、灵敏度高、稳定性好、性价比高且响应速度快,可以用于地震勘探。
- 周锐乔学光王若晖高宏杨扬张敬花
- 关键词：信号解调边缘滤波
- 基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测研究被引量：1
- 2012年
- 提出了一种可用于振动检测的新型光纤光栅传感技术.用偏振控制器和高双折射保偏光纤构建成Sagnac环,结合掺铒光纤、单模光纤和隔离器,形成了单波长光纤激光器,由粘有光纤Bragg光栅的悬臂梁作为传感探头,并利用sagnac环本身的线性边缘,解调振动信号.阐述了sagnac环原理及其产生的边缘效应,并进行了数值模拟计算,对振动信号进行了检测实验,检测系统从L_1到L_l+L_2之间对应的周期可调,灵敏度高达38.2uW/nm,线性度为0.9996,动态范围在40-70 dB,可满足振动传感检测的技术参数要求.
- 周锐张菁忽满利冯忠耀高宏杨扬张敬花乔学光
- 关键词：光纤光学光纤激光器
- 高精度准分布式光纤光栅地震检波解调系统的研究被引量：8
- 2011年
- 提出了一种利用光纤超荧光光源的线性边带做边缘滤波器进行多点多参量实时测量的地震波信号解调系统.由于光源波长检测灵敏度对解调系统的灵敏度起决定作用,故对光源进行了优化设计,使得光源所用的线性段斜率得到了大幅度提高.所设计的解调系统以光源在吸收峰1530nm处的两段斜边将系统分为两个部分,各部分对应4个通道.通过对其中两个通道进行地震检波模拟测量,传感解调系统的两部分静态波长灵敏度分别为887.5mV/nm和-971.7mV/nm,应变分辨力分别达到了0.95με和0.86με.解调系统采用全光结构,解调灵敏度高,稳定性好,性价比高且反应速度快,可实现对地震信号的多点多参量实时检测.
- 乔学光丁锋贾振安傅海威营旭东周锐宋娟
- 关键词：光纤光学光纤光源
